A Tranferência de Calor

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Com o experimento obtivemos dados com base na análise de algumas variáveis como: variação da temperatura (.[pic 1]

Com os dados adquiridos através do experimento, utilizamos a equação abaixo para se obter o calor específico do corpo de prova:

mcp ccp ´ = me + ma ca [pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]

Sendo:

ma = massa da água;

mcp = massa do corpo de prova;

me = equivalente em água do calorímetro;

ccp = calor específico do corpo de prova;

ca = calor específico da água;

´ = variação de temperatura do corpo de prova;[pic 8]

= variação de temperatura da água e do calorímetro. [pic 9]

Na tabela abaixo encontra-se os resultados obtidos através do experimento, estabelecendo o calor específico da água em 4186 J/kg.k.

Tabela 1: Dados coletados

Corpo

de prova

Massa do corpo de prova (kg)

Massa da água (kg)

Temp. (ºC) inicial da água

Temp. (°C) da água e do calorímetro

Temp. (ºC) da água em equilíbrio

Valor (J/K) do equivalente em água do calorímetro

Alumínio

0,03012

0,2

23

25

98

440

Cobre

0,10034

0,2

23

26

98

440

Latão

0,09517

0,2

23

26

98

440

Não ocorreu nenhuma variação no valor da temperatura na segunda medição para os três corpos de prova utilizados. A média mantém-se o mesmo valor da amostra, portanto, o desvio padrão é igual a zero.

- Calor específico do Alumínio

mcp ccp ´ = me + ma ca [pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

0,03012 ccp (98ºC – 25ºC) = 440 (25ºC – 23ºC) + 0,2 4186 (25ºC - 23ºC)[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

2,19876ccp = 2554,4

ccp = 2554,4 / 2,19876

ccp = 1161,745 J/kg.k

Abaixo os demais resultados análogos ao cálculo do calor específico do Alumínio.

Tabela 2: Calor específico dos corpos de prova

Corpo de prova

J/kg.K

cal/g.ºC

Alumínio

1161,745

0,277

Cobre

560,363

0,126

Latão

559,174

0,133

6 CONCLUSÃO

Dentro do objetivo proposto, conseguiu-se descobrir o calor específico dos corpos de prova. Analisando os resultados obtidos da tabela 2, podemos observar que os resultados foram satisfatórios, dado que o calor específico do alumínio é de 0,22 cal/g.ºC, do cobre é 0,091 cal/g.ºC e do latão 0,092 cal/g.ºC. Concluiu-se que os erros experimentais embutidos são mínimos, tanto por erros de operadores, quanto a erros dos aparelhos utilizados, em razão da diferença do calor específico do alumínio, cobre e latão ter sido de 0,057 cal/g.ºC, 0,035 cal/g.ºC e 0,041 cal/g.ºC respectivamente. Os conceitos teóricos sobre capacidade térmica e calor específico puderam ser assimilados na prática neste experimento a partir da variação de temperatura do conjunto, o que ocorre com os corpos. Entendeu-se que elementos aparentemente iguais, no caso da água, mas em condições de temperatura diferentes, possuem quantidade de calor completamente distinta. Enquanto